Влияние трофобластического β1-гликопротеина на экспрессию аргиназы-1 и индоламин-2,3-диоксигеназы миелоидными супрессорными клетками

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Миелоидные супрессорные клетки (МСК) - популяция незрелых клеток миелоидного происхождения, проявляющая угнетающие функции, преимущественно, в отношении Т-лимфоцитов. В норме MDSC составляют менее 1% от лейкоцитов периферической крови. Количество этих клеток возрастает при здоровой беременности, однако, показана решающая роль MDSC в поддержании роста опухолей и при аутоиммунных патологиях.

Поскольку MDSC в настоящее время относят к важным регуляторам иммунитета, поиск способов манипулирования их функциями актуален для разработки лечения злокачественных и аутоиммунных заболеваний, а также патологий беременности и посттрансплантационных осложнений.  Иммуносупрессивные механизмы этих клеток опосредованы экспрессией ими поверхностных молекул CD73, ADAM17, PD-L1, ферментов аргиназы 1 (Arg1), индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS) и индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO), активных форм кислорода, а также продукцией противовоспалительных цитокинов IL-10 и TGF-β1.    

Трофобластический β1-гликопротеин (ТБГ) – гликопротеин беременности, обладающий иммуномодулирующими эффектами в отношении клеток естественного (дендритные клетки и макрофаги) и адаптивного (Т-клетки) иммунитета. В то же время, влияние ТБГ на MDSC ранее не было изучено. Так как данный гликопротеин обладает перспективами фармакологического применения, необходимо исследовать не только нативный вариант ТБГ, но и его рекомбинантную форму. 

Поскольку основной функцией MDSC является иммуносупрессия, целью нашей работы стала оценка одного из её механизмов, а именно   внутриклеточной экспрессии ферментов деградации аминокислот, Arg1 и IDO, под влиянием нативного и рекомбинантного ТБГ in vitro.

Дифференцировку MDSC производили из CD11b+ клеток, выделенных из периферической крови здоровых добровольцев. Клетки культивировали 7 дней с поэтапным добавлением GM-CSF, IL-1β и LPS.  Hативный (н) (1,10 и 100 мкг/мл) и рекомбинантный (р) (1 и 10 мкг/мл) ТБГ вносили в культуры за три дня до окончания инкубации. Методом проточной цитометрии определяли процент MDSC (Lin-HLA-DR-CD11b+CD33+), внутриклеточно экспрессирующих Arg1 и IDO.

Обнаружено, что нТБГ и рТБГ во всех исследованных концентрациях не изменяли количество MDSC, экспрессирующих Arg1. Однако оба вида белка в концентрации 10 мкг/мл вызывали статистически значимое увеличение процента клеток, экспрессирующих IDO.

Ранее нами было обнаружено, что нТБГ и рТБГ влияют на дифференцировку MDSC, увеличивая процент этих клеток, относящихся к моноцитарной субпопуляции. Однако сейчас можно сказать, что, помимо этого, ТБГ усиливает супрессивную функцию исследуемых клеток.

Полученные данные являются новыми, и открывают перспективы таргетного воздействия на миелоидные супрессорные клетки с целью совершенствования клеточных технологий в науке и медицине.

 

Об авторах

Валерия Павловна Тимганова

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: timganovavp@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4581-1969

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13

Ксения Юрьевна Шардина

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» УрО РАН

Email: shardinak@gmail.com

инженер-исследователь лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13

Евгения Вячеславовна Гутина

Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр» УрО РАН

Email: gutinai05@gmail.com

инженер лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Россия, 614081, Пермь, ул. Голева, 13

Список литературы

  1. Раев М.Б. Способ выделения и очистки трофобластического β1-гликопротеина. Патент РФ № 2367449. Опубликован 20.09.2009, Бюл. № 26. [Rayev M.B. Method for isolation and purification of trophoblastic β1-glycoprotein. RF Patent. 2009;2367449(Bull): 26.].
  2. Bian Z., Abdelaal A.M., Shi L., Liang H., Xiong L., Kidder K., Venkataramani M., Culpepper C., Zen K., Liu Y. Arginase-1 is neither constitutively expressed in nor required for myeloid-derived suppressor cell-mediated inhibition of T-cell proliferation. Eur. J. Immunol., 2018, Vol. 48, no. 6, pp. 1046-1058.
  3. Blois S.M., Sulkowski G., Tirado-Gonzalez I., Warren J., Freitag N., Klapp B.F., Rifkin D., Fuss I., Strober W., Dveksler G.S. Pregnancy-specific glycoprotein 1 (PSG1) activates TGF-beta and prevents dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis in mice. Mucosal Immunol., 2014, Vol. 7, pp. 3448-3458.
  4. Bozkus C.C., Elzey B.D., Crist S.A., Ellies L.G., Ratliff T.L. Expression of cationic amino acid transporter 2 is required for myeloid-derived suppressor cell-mediated control of T cell immunity. J. Immunol., 2015, Vol. 195, pp. 5237-5250.
  5. Fallarino F., Grohmann U., Vacca C., Bianchi R., Orabona C., Spreca A., Fioretti M.C., Puccetti P. T cell apoptosis by tryptophan catabolism. Cell Death Differ., 2002, Vol. 9, no. 10, pp. 1069-1077.
  6. Lin T.M., Halbert S.P., Spellacy W.N. Measurement of pregnancy associated plasma proteins during human gestation. J. Clin. Invest., 1974, Vol. 54, no. 3, pp. 576-582.
  7. Mbongue J.C., Nicholas D.A., Torrez T.W., Kim N.-S., Firek A.F., Langridge W.H.R. The role of indoleamine 2, 3-dioxygenase in immune suppression and autoimmunity. Vaccines, 2015, Vol. 3, no. 3, pp. 703-729.
  8. Munder M., Mollinedo F., Calafat J., Canchado J., Gil-Lamaignere C., Fuentes J.M., Luckner C., Doschko G., Soler G., Eichmann K., Müller F.M., Ho A.D., Goerner M., Modolell M. Arginase I is constitutively expressed in human granulocytes and participates in fungicidal activity. Blood, 2005, Vol. 105, no. 6, pp. 2549-2556.
  9. Pallotta M.T., Orabona C., Volpi C., Vacca C., Belladonna M.L., Bianchi R., Servillo G., Brunacci C., Calvitti M., Bicciato S., Mazza E.M., Boon L., Grassi F., Fioretti M.C., Fallarino F., Puccetti P., Grohmann U. Indoleamine 2, 3-dioxygenase is a signaling protein in long-term tolerance by dendritic cells. Nat. Immunol., 2011, Vol. 12, no. 9, pp. 870-878.
  10. Timganova V.P., Bochkova M.S., Rayev M.B., Khramtsov P.V., Zamorina S.A. Immunoregulatory potential of pregnancy-specific β1-glycoprotein. Medical Immunology (Russia), 2021, Vol. 23, no. 3, pp. 455-468.
  11. Timganova V.P., Litvinova L.S., Yurova K.A., Khaziakhmatova O.G., Bochkova M.S., Khramtsov P.V., Raev M.B., Zamorina S.A. Effect of pregnancy specific β1-glycoprotein on the replicative potential of naïve T cells and immune memory T cells. Bull. Exp. Biol. Med., 2021, Vol. 172, no. 2, pp. 169-174.
  12. Veglia F., Sanseviero E., Gabrilovich D.I. Myeloid-derived suppressor cells in the era of increasing myeloid cell diversity. Nat. Rev. Immunol., 2021, Vol., no. 21, pp. 485-498.
  13. Yu J., Wang Y., Yan F., Zhang P., Li H., Zhao H., Yan C., Yan F., Ren X. Noncanonical NF-κB activation mediates STAT3-stimulated IDO upregulation in myeloid-derived suppressor cells in breast cancer. J. Immunol., 2014, Vol. 193, no. 5, pp. 2574-2586.
  14. Zamorina S.A., Timganova V.P., Bochkova M.S., Khramtsov P.V., Rayev M.B. Effect of pregnancy-specific β1-glycoprotein on indoleamine-2,3-dioxygenase activity in human monocytes. Dokl. Biol. Sci., 2016, Vol. 469, no. 1, pp. 206-208.
  15. Zea A.H., Rodriguez P.C., Culotta K.S., Hernandez C.P., DeSalvo J., Ochoa J.B., Park H.J., Zabaleta J., Ochoa A.C. L-Arginine modulates CD3zeta expression and T cell function in activated human T lymphocytes. Cell Immunol., 2004, Vol. 232, no. 1-2, pp. 21-31.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Процент MDSC, содержащих Arg1 в культурах с добавлением нативного и рекомбинантного ТБГ.

Скачать (97KB)
3. Рис. 2. Процент MDSC, содержащих IDO, в культурах с добавлением нативного и рекомбинантного ТБГ.

Скачать (99KB)

© Тимганова В.П., Шардина К.Ю., Гутина Е.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».